JP6524642B2 - Battery module - Google Patents
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Description
本発明は、電池モジュールに関する。 The present invention relates to a battery module.
電池モジュールとして、例えば特許文献1に記載されたものがある。特許文献1の電池モジュールは、電池セルが複数配列されてなる配列体と、配列体を両側から挟む一対のエンドプレートと、配列体と各エンドプレートとの間に配置される一対の押圧プレート(ミドルプレート)と、一対のエンドプレート同士を連結するタイロッド(連結部材)と、を備えている。エンドプレートとミドルプレートとの間には圧縮バネが配置されており、この圧縮バネの付勢力によってミドルプレートが配列体を押圧している。また、ミドルプレートには貫通孔が設けられており、この貫通孔に連結部材が挿通されている。 As a battery module, there is, for example, one described in Patent Document 1. The battery module of Patent Document 1 includes an array formed by arranging a plurality of battery cells, a pair of end plates sandwiching the array from both sides, and a pair of pressing plates disposed between the array and each end plate ( A middle plate) and a tie rod (connection member) connecting the pair of end plates to each other. A compression spring is disposed between the end plate and the middle plate, and the middle plate presses the array by the biasing force of the compression spring. Further, a through hole is provided in the middle plate, and the connection member is inserted through the through hole.
上記特許文献1の電池モジュールでは、ミドルプレートが電池セル及び連結部材の双方と接触する。連結部材は、一般的に金属により形成される。このため、ミドルプレートを金属製とした場合、電池セルと連結部材とが短絡するおそれがある。電池モジュールでは、連結部材が露出した状態で使用されることから、電池セルと連結部材との間が絶縁されていることが好ましい。また、このような電池モジュールでは、衝撃等が作用した場合、ミドルプレートの貫通孔部分に対して連結部材から比較的大きなせん断荷重が作用し、当該部分においてミドルプレートが破損するおそれがある。 In the battery module of Patent Document 1, the middle plate contacts both the battery cell and the connecting member. The connecting member is generally formed of metal. For this reason, when the middle plate is made of metal, there is a possibility that the battery cell and the connection member may short circuit. In the battery module, since the connection member is used in the exposed state, it is preferable that the battery cell and the connection member be insulated. Moreover, in such a battery module, when an impact or the like acts, a relatively large shear load acts on the through hole portion of the middle plate from the connection member, and the middle plate may be damaged in the portion.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電池セルと連結部材との間の絶縁性を確保しつつ、ミドルプレートのせん断荷重に対する強度を向上できる電池モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a battery module capable of improving the strength against the shear load of the middle plate while securing the insulation between the battery cell and the connecting member. Do.
本発明の一側面に係る電池モジュールは、電池セルが複数配列されてなる配列体と、配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置される弾性部材と、配列体と弾性部材とを挟む一対のエンドプレートと、配列体と弾性部材との間に配置される樹脂製のミドルプレートと、一対のエンドプレート同士を連結する金属製の連結部材と、を備え、ミドルプレートには、連結部材が挿通される貫通孔が設けられ、貫通孔には、金属カラーが内挿されており、弾性部材とミドルプレートとは互いに接触している。また、一実施形態の電池モジュールでは、金属カラーは、弾性部材側にのみ露出していてもよい。また、一実施形態の電池モジュールでは、金属カラーの外周面には、凹凸が形成されていてもよい。また、一実施形態の電池モジュールでは、金属カラーは、一方向に延びる挿通孔を有し、挿通孔の一方向における両側の開口縁には面取り面が形成されていてもよい。 A battery module according to one aspect of the present invention includes an array in which a plurality of battery cells are arrayed, an elastic member disposed on at least one side in the array direction of the array, and a pair of sandwiching the array and the elastic member. An end plate, a resin middle plate disposed between an array and an elastic member, and a metal connection member for connecting a pair of end plates, and the connection member is inserted through the middle plate. A through hole is provided, and a metal collar is inserted in the through hole, and the elastic member and the middle plate are in contact with each other. Moreover, in the battery module of one embodiment, the metal collar may be exposed only to the elastic member side. Moreover, in the battery module of one Embodiment, the unevenness | corrugation may be formed in the outer peripheral surface of a metal collar. Further, in the battery module of one embodiment, the metal collar may have an insertion hole extending in one direction, and a chamfered surface may be formed at the opening edge on both sides in one direction of the insertion hole.
この電池モジュールでは、ミドルプレートが樹脂製であるので、ミドルプレートが電池セル及び連結部材の双方と接触したとしても、電池セルと連結部材とが短絡することがない。これにより、電池セルと連結部材との間の絶縁性を確保できる。また、ミドルプレートの貫通孔に金属カラーが内挿されているので、金属カラーによってせん断荷重を受けることができる。したがって、ミドルプレートのせん断荷重に対する強度を向上できる。よって、この電池モジュールによれば、電池セルと連結部材との間の絶縁性を確保しつつ、ミドルプレートのせん断荷重に対する強度を向上することが可能となる。 In this battery module, since the middle plate is made of resin, even if the middle plate contacts with both the battery cell and the connecting member, the battery cell and the connecting member do not short circuit. Thereby, the insulation between a battery cell and a connection member is securable. In addition, since the metal collar is inserted in the through hole of the middle plate, the metal collar can receive a shear load. Therefore, the strength against shear load of the middle plate can be improved. Therefore, according to this battery module, it is possible to improve the strength against shear load of the middle plate while securing the insulation between the battery cell and the connecting member.
また、一実施形態の電池モジュールでは、ミドルプレートにおいて、配列体と対向する対向面には、金属カラーの一方の端面を遮蔽する樹脂製の遮蔽部が設けられていてもよい。この場合、遮蔽部によって金属カラーと電池セルとの間を隔てることができ、金属カラーと電池セルとの間の絶縁性を確保できる。 Moreover, in the battery module of one embodiment, the middle plate may be provided with a resin shielding portion that shields one end surface of the metal collar on the opposing surface facing the array. In this case, the shielding portion can separate the metal collar from the battery cell, and the insulation between the metal collar and the battery cell can be secured.
また、一実施形態の電池モジュールでは、ミドルプレートにおいて、配列体と対向する対向面には、連結部材が挿通される樹脂製の筒状部が設けられていてもよい。この場合、筒状部によって連結部材と電池セルとの間を隔てることができ、連結部材と電池セルとの間の絶縁性を確保できる。 Moreover, in the battery module of one embodiment, a resin-made cylindrical part by which a connection member is penetrated may be provided in the middle plate in the counter face which counters an array in a middle plate. In this case, the cylindrical member can separate the connection member and the battery cell, and the insulation between the connection member and the battery cell can be secured.
また、一実施形態の電池モジュールでは、電池セルのそれぞれは、セルホルダによって保持されており、セルホルダには、連結部材と共に筒状部が挿通される挿通孔が設けられていてもよい。この場合、組み付けの際に、筒状部を挿通孔に挿通することによりミドルプレートとセルホルダとを容易に位置決めできることから、組み付け性を向上できる。 Moreover, in the battery module of one embodiment, each of the battery cells is held by the cell holder, and the cell holder may be provided with an insertion hole through which the tubular portion is inserted together with the connection member. In this case, since the middle plate and the cell holder can be easily positioned by inserting the cylindrical portion into the insertion hole at the time of assembly, the assemblability can be improved.
また、一実施形態の電池モジュールでは、ミドルプレートにおいて、弾性部材と対向する対向面と、金属カラーの他方の端面とが面一となっていてもよい。ミドルプレートから金属カラーが突出していると、ミドルプレートにせん断荷重が作用した場合に、突出部分に荷重が集中し、当該部分においてミドルプレートが破損するおそれがある。この点、この電池モジュールによれば、ミルプレートの弾性部材との対向面と金属カラーの他方の端面が面一となっていることから、そのような荷重の集中を回避できる。 Moreover, in the battery module of one embodiment, in the middle plate, the opposite surface facing the elastic member may be flush with the other end surface of the metal collar. When the metal collar protrudes from the middle plate, when a shear load is applied to the middle plate, the load is concentrated on the protruding portion, and the middle plate may be broken at this portion. In this respect, according to this battery module, such load concentration can be avoided because the opposite surface of the mill plate to the elastic member is flush with the other end surface of the metal collar.
また、本発明の一側面に係る電池モジュールは、電池セルが複数配列されてなる配列体と、配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置される弾性部材と、配列体と弾性部材とを挟む一対のエンドプレートと、配列体と弾性部材との間に配置される樹脂製のミドルプレートと、一対のエンドプレート同士を連結する金属製の連結部材と、を備え、ミドルプレートには、連結部材が挿通される貫通孔が設けられ、ミドルプレートにおいて、配列体と対向する対向面には、貫通孔と連通する樹脂製の筒状部が設けられており、弾性部材とミドルプレートとは互いに接触していてもよい。 In the battery module according to one aspect of the present invention, an array formed by arranging a plurality of battery cells, an elastic member disposed on at least one side in the array direction of the array, and the array and the elastic member The middle plate includes a pair of end plates, a resin middle plate disposed between the array body and the elastic member, and a metal connection member connecting the pair of end plates. In the middle plate, a cylindrical portion made of resin communicating with the through hole is provided on the opposite surface facing the array in the middle plate, and the elastic member and the middle plate are in contact with each other. It may be done.
この電池モジュールでは、ミドルプレートが樹脂製であるので、ミドルプレートが電池セル及び連結部材の双方と接触したとしても、電池セルと連結部材とが短絡することがない。これにより、電池セルと連結部材との間の絶縁性を確保できる。また、筒状部によって電池セルと連結部材との間を隔てることができることからも、電池セルと連結部材との間の絶縁性を確保できる。また、筒状部を設けることにより、ミドルプレートにおける貫通孔の周囲の厚さを厚くできることから、ミドルプレートのせん断荷重に対する強度を向上できる。よって、この電池モジュールによれば、電池セルと連結部材との間の絶縁性を確保しつつ、ミドルプレートのせん断荷重に対する強度を向上することが可能となる。 In this battery module, since the middle plate is made of resin, even if the middle plate contacts with both the battery cell and the connecting member, the battery cell and the connecting member do not short circuit. Thereby, the insulation between a battery cell and a connection member is securable. In addition, since the battery cell and the connecting member can be separated by the cylindrical portion, the insulation between the battery cell and the connecting member can be secured. Further, by providing the cylindrical portion, the thickness around the through hole in the middle plate can be increased, so that the strength against the shear load of the middle plate can be improved. Therefore, according to this battery module, it is possible to improve the strength against shear load of the middle plate while securing the insulation between the battery cell and the connecting member.
また、一実施形態の電池モジュールでは、電池セルのそれぞれは、セルホルダによって保持されており、セルホルダには、連結部材と共に筒状部が挿通される挿通孔が設けられていてもよい。この場合、組み付けの際に、筒状部を挿通孔に挿通することによりミドルプレートとセルホルダとを容易に位置決めできることから、組み付け性を向上できる。また、一実施形態の電池モジュールでは、弾性部材は、配列体の配列方向における一方側にのみ配置されてもよい。また、一実施形態の電池モジュールでは、弾性部材は、配列体の配列方向における両側に配置されてもよい。 Moreover, in the battery module of one embodiment, each of the battery cells is held by the cell holder, and the cell holder may be provided with an insertion hole through which the tubular portion is inserted together with the connection member. In this case, since the middle plate and the cell holder can be easily positioned by inserting the cylindrical portion into the insertion hole at the time of assembly, the assemblability can be improved. In the battery module of one embodiment, the elastic members may be disposed only on one side in the arrangement direction of the array. Further, in the battery module of one embodiment, the elastic members may be disposed on both sides in the arrangement direction of the array.
本発明によれば、電池セルと連結部材との間の絶縁性を確保しつつ、ミドルプレートのせん断荷重に対する強度を向上できる電池モジュールを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the battery module which can improve the intensity | strength with respect to the shear load of a middle plate can be provided, ensuring the insulation between a battery cell and a connection member.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions will be omitted.
図1は、電池モジュールを示す平面図である。図2(a)は、セルホルダに保持された電池セルを示す斜視図であり、図2(b)は、セルホルダを示す斜視図である。図3(a)は、ミドルプレートを配列体側から見た図であり、図3(b)は、ミドルプレートを弾性部材側から見た図である。図3では、弾性部材31の外形位置を破線で示している。図4は、ミドルプレートの一部を拡大して示す斜視図であり、図5は、組み付け状態におけるミドルプレートの近傍を示す断面図である。図1に示す電池モジュール1は、例えば、複数の電池モジュール1が筐体内に収容されて電池パックとされた状態で用いられる。
FIG. 1 is a plan view showing a battery module. Fig.2 (a) is a perspective view which shows the battery cell hold | maintained at the cell holder, FIG.2 (b) is a perspective view which shows a cell holder. Fig.3 (a) is the figure which looked at the middle plate from the array side, and FIG.3 (b) is the figure which looked at the middle plate from the elastic member side. In FIG. 3, the outer position of the
図1に示すように、電池モジュール1は、電池セル11がセルホルダ21に保持された状態で複数配列されてなる配列体15と、配列体15の配列方向D(図1の左右方向)の一方側(図1の右側)に配置された弾性部材31と、配列体15及び弾性部材31に対して配列方向Dの両側に配置された一対のエンドプレート41と、一対のエンドプレート41同士を連結する複数のボルト51(連結部材)と、配列体15と弾性部材31との間に配置されたミドルプレート61と、を備えている。
As shown in FIG. 1, in the battery module 1, one of an
電池セル11は、矩形箱状のケース内に電極組立体を収容してなる電池であり、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル11は、この例では、7つ配列されている。電池セル11は、セルホルダ21に保持された状態で配列されている。隣り合う電池セル11同士は、伝熱プレート12(図5参照)を介して密着している。隣り合う電池セル11の電極端子13は、バスバー14によって互いに電気的に接続されており、これにより、隣り合う電池セル11が電気的に直列に接続されている。これら電池セル11、セルホルダ21、伝熱プレート12、及びバスバー14によって配列体15が構成されている。
The
セルホルダ21は、樹脂により形成されている。図2に示すように、セルホルダ21は、枠体部22と、仕切部23と、を有している。枠体部22は、底板24と、底板24の両端から起立する一対の側板25と、を含んで構成されている。底板24の両端部の各々には、底板24の厚み方向に突出する突出部24Aが設けられており、突出部24Aの各々には、配列方向Dに貫通する挿通孔24Bが設けられている。これらの挿通孔24Bのそれぞれに、ボルト51が挿通される。
The
仕切部23は、一対の側板25同士を接続している。仕切部23上には、一対の端子収容部26が設けられている。端子収容部26は、電極端子13を囲う円形の内壁を有している。さらに、仕切部23上には、端子収容部26に接続された四角柱状の一対の柱部27が設けられている。一対の柱部27には、配列方向Dに貫通する挿通孔27Aが設けられている。挿通孔27Aの径は、例えば挿通孔24Bの径と同一となっている。これらの挿通孔27Aのそれぞれに、ボルト51が挿通される。
The
セルホルダ21では、枠体部22及び仕切部23によって収容空間Sが形成されている。図2(a)に示すように、この収容空間Sに電池セル11が収容されることにより、セルホルダ21に電池セル11が保持されている。また、セルホルダ21では、枠体部22と、仕切部23の図2(b)中の下端面とによって矩形状の開口部28が形成されている。開口部28は、伝熱プレート12の配置に供される。
In the
弾性部材31は、例えばゴムにより平板状に形成されている。弾性部材31は、ミドルプレート61とエンドプレート41との間に配置されている。図3に破線で示すように、弾性部材31の配列方向Dから見た平面形状は、例えば長方形状(矩形状)をなしており、ミドルプレート61の外形よりも小さくなっている。弾性部材31は、例えばミドルプレート61に対して図示しない係合手段によって組み付けられており、これにより、配列方向Dに直交する方向において配列体15に対して位置決めされている。
The
エンドプレート41は、例えば金属により平板状に形成されている。一対のエンドプレート41は、配列体15と弾性部材31とを配列方向Dの両側から挟んでおり、配列体15及び弾性部材31に拘束荷重を付加している。エンドプレート41には、ボルト51を挿通するための複数の(この例では、4つ)貫通孔が設けられている。
The
ボルト51は、例えば比較的強度が高い鉄系の金属により形成されている。ボルト51は、複数(この例では、4本)設けられ、配列方向Dに延在して一対のエンドプレート41同士を連結している。複数のボルト51のそれぞれは、一対のエンドプレート41の貫通孔に挿通されると共に、上述した挿通孔24B又は挿通孔27Aに挿通されている。そして、一方のエンドプレート41の外側でナット53により締結されている。この締結によって配列体15及び弾性部材31に拘束荷重が付加されている。また、ボルト51は、後述するミドルプレート61の貫通孔65のそれぞれにも挿通されている。
The
ミドルプレート61は、例えば樹脂により平板状に形成された本体部62を有している。本体部62は、配列体15と弾性部材31との間に介在している。これにより、弾性部材31から配列体15にかかる荷重のばらつきが抑制されている。本実施形態では、本体部62の配列方向Dから見た平面形状は、例えば図3に示すように長方形状をなしており、エンドプレート41と同形状となっている。
The
本体部62には、図3(b)に示すように、この例では、ボルト51の挿通用の貫通孔65が4つ設けられている。4つの貫通孔65は、左右対称に配置されている。より具体的には、本体部62において、貫通孔65は、弾性部材31との接触面となる領域よりも外側に設けられ、図3中の上側及び下側のそれぞれに2つずつ配置されている。下側の2つの貫通孔65は、本体部62の下側の左右の角部のそれぞれに配置されている。上側の2つの貫通孔65は、下側の2つの貫通孔65の左右の間隔よりも狭い間隔を空けて左右に配置されている。
As shown in FIG. 3B, in the example, four through
貫通孔65には、金属カラー71が内挿されており、この金属カラー71にボルト51が挿通されている。金属カラー71は、例えばボルト51と同じ比較的強度が高い鉄系の金属により形成されている。図3(b)に示すように、金属カラー71は、例えば円板状を呈しており、中心に円形状の挿通孔75を有している。金属カラー71を貫通孔65に嵌め込んで内挿できるように、金属カラー71の外径は、貫通孔65の径と略同一となっている。また、ボルト51を挿通孔75に挿通できるように、挿通孔75の径は、ボルト51の径と同一、又はボルト51の径よりも僅かに大きくなっている。
A
図5に示すように、金属カラー71の厚みは、この例では、本体部62の厚みと同一となっている。これにより、金属カラー71の一方の(配列体15側の)端面72と、本体部62の配列体15と対向する対向面63とが面一となると共に、金属カラー71の他方の(弾性部材31側の)端面73と、本体部62の弾性部材31と対向する対向面64とが面一となっている。また、図示しないが、この例では、金属カラー71の外周面74には、例えばアヤメローレット加工が施されることにより凹凸が形成されている。
As shown in FIG. 5, the thickness of the
図3(a)、図4、及び図5に示すように、本体部62において、配列体15と対向する対向面63には、金属カラー71の端面72を遮蔽する遮蔽部67が設けられている。遮蔽部67の配列方向Dから見た平面形状は、挿通孔75の径よりも外径が大きい円板状を呈している。また、遮蔽部67の中心には、例えば挿通孔75と同形状の挿通孔68が設けられている。配列方向Dから見て、挿通孔68の中心と挿通孔75の中心とは一致している。遮蔽部67は、半径方向外側において、周方向に亘って本体部62に接続されており、これにより、金属カラー71の端面72の全部を遮蔽している。
As shown in FIG. 3A, FIG. 4 and FIG. 5, in the
また、本体部62の対向面63には、遮蔽部67に連続する筒状部69が設けられている。筒状部69は、円筒筒状を呈している。筒状部69は、図5を参照して後述するように、セルホルダ21の挿通孔24B又は27Aに挿通される。筒状部69の内径は、挿通孔75の径と同一となっている。配列方向Dから見て、筒状部69の中心と挿通孔75の中心とは一致している。筒状部69の外径は、挿通孔24B及び挿通孔27Aに挿通可能となるように、これらの径と同一、又はこれらの径よりも僅かに小さくなっている。
Further, on the
このような、貫通孔65に金属カラー71が内挿されたミドルプレート61は、例えば、インサート成形によって形成される。すなわち、製造時には、一対の金型間に形成されたキャビティ内の所定位置に金属カラー71を配置した後、キャビティ内に溶融樹脂を充填する。そして、充填した樹脂を固化させることにより、ミドルプレート61を得る。したがって、この例では、本体部62、遮蔽部67、及び筒状部69は一体に形成されている。
Such a
図5を参照しつつ、電池モジュール1の組み付けについて説明する。組み付け時には、金属カラー71の挿通孔75、遮蔽部67の挿通孔68、及び筒状部69にボルト51が挿通される。また、セルホルダ21の挿通孔24Bにボルト51が挿通される。ここで、挿通孔24Bには、ボルト51と共に筒状部69が挿通される。つまり、組み付け時には、筒状部69が挿通孔24Bに挿通されることによってミドルプレート61とセルホルダ21との位置決めが行われた後で、筒状部69及び挿通孔24Bの双方にボルト51が挿通される。同様に、挿通孔27Aにも、ボルト51と共に筒状部69が挿通される。
The assembly of the battery module 1 will be described with reference to FIG. At the time of assembly, the
続いて、以上説明した電池モジュール1の作用効果を説明する。電池モジュール1では、図5に示すように、ミドルプレート61が電池セル11及びボルト51の双方と接触している。この点、電池モジュール1によれば、ミドルプレート61が樹脂製であるので、電池セル11とボルト51との間の絶縁性を確保できる。また、ミドルプレート61の貫通孔65に金属カラー71が内挿されているので、金属カラー71によってせん断荷重を受けることができる。したがって、ミドルプレート61のせん断荷重に対する強度を向上できる。よって、この電池モジュール1によれば、電池セル11とボルト51との間の絶縁性を確保しつつ、ミドルプレート61のせん断荷重に対する強度を向上することが可能となっている。
Then, the effect of the battery module 1 demonstrated above is demonstrated. In the battery module 1, as shown in FIG. 5, the
また、電池モジュール1では、図5に示すように、遮蔽部67によって金属カラー71と電池セル11との間が隔てられている。すなわち、遮蔽部67により、金属カラー71と電池セル11との間の距離(絶縁距離)が大きくなっている。したがって、電池モジュール1によれば、金属カラー71と電池セル11との間の絶縁性を確保できる。また、電池モジュール1では、図5に示すように、筒状部69によってボルト51と電池セル11との間が隔てられている。すなわち、筒状部69により、ボルト51と電池セル11との間の距離(絶縁距離)が大きくなっている。したがって、電池モジュール1によれば、ボルト51と電池セル11との間の絶縁性を確保できる。
Further, in the battery module 1, as shown in FIG. 5, the
また、電池モジュール1では、上述したように、組み付け時には、セルホルダ21の挿通孔24B又は挿通孔27Aに筒状部69が挿通される。したがって、電池モジュール1によれば、組み付け時に、筒状部69を挿通孔24B又は挿通孔27Aに挿通することにより、ミドルプレート61とセルホルダ21とを容易に位置決めできることから、組み付け性を向上できる。
Further, in the battery module 1, as described above, at the time of assembly, the
また、電池モジュール1では、金属カラー71の端面73と、本体部62の弾性部材31と対向する対向面64とが面一となっている。本体部62から金属カラー71が突出していると、ミドルプレート61にせん断荷重が作用した場合に、突出部分に荷重が集中し、当該部分においてミドルプレート61が破損するおそれがある。この点、電池モジュール1によれば、そのような荷重の集中を回避できる。
Further, in the battery module 1, the
また、電池モジュール1では、金属カラー71の外周面74には、アヤメローレット加工が施されることにより凹凸が形成されている。これにより、金属カラー71が貫通孔65から抜け難くなっている。したがって、金属カラー71の抜けに起因するミドルプレート61の破損が抑制されている。また、電池モジュール1では、金属カラー71は、ボルト51と同じ比較的強度が高い鉄系の金属により形成されている。これにより、金属カラー71におけるボルト51との間の摩耗による損傷が抑制されている。
Further, in the battery module 1, irregularities are formed on the outer
次に、変形例について説明する。図6は、第1変形例のミドルプレート及び金属カラーを示す断面図である。第1変形例の金属カラー71Bは、挿通孔75に面取り面76が形成されている点で上記実施形態の金属カラー71と相違する。なお、図6では、遮蔽部67及び筒状部69を省略して示している。面取り面76は、挿通孔75の配列方向Dの両側の開口縁が面取りされることにより形成されている。面取り面76は、配列方向Dと交差する方向に延びている。
Next, a modification is described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a middle plate and a metal collar of a first modification. The
ところで、電池モジュール1では、劣化や過充電等により電池セル11が配列方向Dに膨張する可能性がある。電池セル11が膨出した場合、電池セル11の膨張によって配列体15が弾性部材31側へ拡がり、これにより、ミドルプレート61が押圧されて弾性部材31側へ変位する。このとき、ミドルプレート61はボルト51に対して摺動移動することとなる。
By the way, in the battery module 1, there is a possibility that the
この点、変形例の金属カラー71Bによれば、ミドルプレート61におけるボルト51との接触箇所となる金属カラー71Bの配列方向Dにおける両端部に面取り面76が形成されているので、電池セル11が膨張してミドルプレート61とボルト51とが摺動移動したときに、ボルト51が損傷することが抑制されている。
In this respect, according to the
図7は、第2〜4変形例のミドルプレート及び金属カラーを示す断面図である。図7(a)に示す第2変形例のミドルプレート61Cでは、遮蔽部67の構成に代えて、本体部62の対向面63に連続するように筒状部69Cが設けられている。筒状部69Cは、上記実施形態の筒状部69と外径及び内径が同一である第1部分81と、第1部分81及び対向面63に連続する第2部分82と、を有している。第2部分82の外径は、第1部分81と同一であり、第2部分82の内径は、後述する金属カラー71Cの半径方向の厚さの分だけ第1部分81よりも大きくなっている。第2部分82は、貫通孔65に連通している。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing middle plates and metal collars of second to fourth modified examples. In the
第2変形例の金属カラー71Cの外径は、筒状部69Cの外径よりも小さくなっている。また、金属カラー71Cの配列方向Dの厚さは、本体部62の配列方向Dの厚さよりも大きくなっている。そして、金属カラー71Cの端面72は、本体部62の対向面63よりも電池セル11(配列体15)側へ突出している。この突出部分は、ボルト51と共に筒状部69Cの第2部分82に挿通されている。また、金属カラー71Cの端面73は、本体部62の対向面64と面一になっている。
The outer diameter of the metal collar 71C of the second modified example is smaller than the outer diameter of the
このような第2変形例によっても、上記実施形態と同様に金属カラー71Cが貫通孔65に内挿されているので、電池セル11とボルト51との間の絶縁性を確保しつつ、ミドルプレート61のせん断荷重に対する強度を向上することが可能となる。また、突出部分の外周面(外周面74の一部)が第2部分82によって遮蔽され、金属カラー71Cの端面72が第1部分81によって遮蔽されている。したがって、筒状部69Cは、金属カラー71Cと電池セル11との間の絶縁性を確保する遮蔽部としても機能する。さらに、筒状部69C内に金属カラー71Cの一部が配置されるので、筒状部69Cの強度を確保できる。
Also in the second modification as described above, the metal collar 71C is inserted in the through
図7(b)に示す第3変形例のミドルプレート61Dにおいても、遮蔽部67の構成に代えて、本体部62の対向面63に連続する筒状部69Dが設けられている。筒状部69Dは、上記実施形態の筒状部69と外径及び内径が同一である。第3変形例の金属カラー71Dの配列方向Dの厚さは、本体部62の厚さよりも小さくなっている。第3変形例のミドルプレート61Dの貫通孔65Dは、筒状部69Dと連通する第1部分83と、第1部分83よりも径が大きい第2部分84と、を有しており、この第2部分84に、ボルト51が挿通されると共に金属カラー71Dが内挿されている。また、金属カラー71Dの端面73は、本体部62の対向面64と面一になっている。
Also in the
このような第3変形例によっても、上記実施形態と同様に金属カラー71Dが貫通孔65Dに内挿されているので、電池セル11とボルト51との間の絶縁性を確保しつつ、ミドルプレート61のせん断荷重に対する強度を向上することが可能となる。また、本体部62における第2部分84よりも電池セル11側の部分、及び筒状部69Dによって、金属カラー71Dの端面72が遮蔽されている。したがって、当該部分及び筒状部69Dは、金属カラー71Dと電池セル11との間の絶縁性を確保する遮蔽部としても機能する。
Also according to the third modification, the
図7(c)に示す第4変形例の金属カラー71Eは、上記第3変形例の金属カラー71Dよりも配列方向Dの厚さが大きくなっている。そして、金属カラー71Eの端面73は、本体部62の対向面64よりも弾性部材31側へ突出している。それ以外の点については、上記第3変形例と同一であるので記載を省略する。このような第4変形例によっても、上記実施形態と同様に金属カラー71Eが貫通孔65Dに内挿されているので、電池セル11とボルト51との間の絶縁性を確保しつつ、ミドルプレート61のせん断荷重に対する強度を向上することが可能となる。ただし、端面73と対向面64とを面一とした方が、上述したように突出部分への荷重の集中を回避できる点で好ましい。
The
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention as set forth in the claims. May be
例えば、上記実施形態では、ミドルプレート61の貫通孔65に金属カラー71が内挿されていたが、金属カラー71が内挿されていなくてもよい。この場合、貫通孔65の径をボルト51の径と同一、又はボルト51の径よりも僅かに大きくすると共に、ミドルプレート61の対向面63に、貫通孔65と連通するように筒状部69を設ける。このような構成によっても、上記実施形態の場合と同様に、ミドルプレート61が樹脂製であるので、電池セル11とボルト51との間の絶縁性を確保できると共に、筒状部69によって電池セル11とボルト51との間を隔てることができるので、電池セル11とボルト51との間の絶縁性を確保できる。また、筒状部69を設けることにより、ミドルプレート61における貫通孔65の周囲の厚さを厚くできることから、ミドルプレート61のせん断荷重に対する強度を向上できる。
For example, although the
また、上記実施形態では、配列方向Dにおける一方側に弾性部材31を配置したが、少なくとも一方側に配置すればよく、両側に配置してもよい。ただし、両側に配置した方が電池セル11の膨張を更に許容できる点で好ましい。また、上記実施形態では、インサート成形によって貫通孔65に金属カラー71が内挿されたミドルプレート61を形成するとして説明したが、ミドルプレート61の成形後に、貫通孔65に金属カラー71を内挿してもよく、本体部62、遮蔽部67、及び筒状部69は、例えば接着や接合等により接続されて一体とされていてもよい。ただし、インサート成形によって一括して形成する方が、金属カラー71を内挿する工程を省略できる点で好ましい。また、金属カラー71は、例えば真鍮製であってもよい。
Further, in the above embodiment, the
1…電池モジュール、11…電池セル、15…配列体、21…セルホルダ、22…枠体部、23…仕切部、24…底板、24A…突出部、24B…挿通孔、25…側板、26…端子収容部、27…柱部、27A…挿通孔、31…弾性部材、41…エンドプレート、51…ボルト(連結部材)、53…ナット、61、61C、61D…ミドルプレート、62…本体部、63…対向面、64…対向面、65、65D…貫通孔、67…遮蔽部、68…挿通孔、69、69C、69D…筒状部、71,71B、71C、71D、71E…金属カラー、72…端面、73…端面、74…外周面、75…挿通孔、76…面取り面、D…配列方向。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery module, 11 ... Battery cell, 15 ... Array body, 21 ... Cell holder, 22 ... Frame body part, 23 ... Partition part, 24 ... Bottom plate, 24A ... Protrusion part, 24B ... Insertion hole, 25 ... Side plate, 26 ...
Claims (12)
前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置される弾性部材と、
前記配列体と前記弾性部材とを挟む一対のエンドプレートと、
前記配列体と前記弾性部材との間に配置される樹脂製のミドルプレートと、
前記一対のエンドプレート同士を連結する金属製の連結部材と、を備え、
前記ミドルプレートには、前記連結部材が挿通される貫通孔が設けられ、
前記貫通孔には、金属カラーが内挿されており、
前記弾性部材と前記ミドルプレートとは互いに接触している、電池モジュール。 An array formed by arranging a plurality of battery cells;
An elastic member disposed on at least one side in the arrangement direction of the array;
A pair of end plates sandwiching the array and the elastic member;
A resin middle plate disposed between the array and the elastic member;
And a metallic connecting member for connecting the pair of end plates together,
The middle plate is provided with a through hole through which the connection member is inserted.
A metal collar is inserted into the through hole ,
The battery module , wherein the elastic member and the middle plate are in contact with each other .
前記セルホルダには、前記連結部材と共に前記筒状部が挿通される挿通孔が設けられている、請求項6記載の電池モジュール。 Each of the battery cells is held by a cell holder,
The battery module according to claim 6 , wherein the cell holder is provided with an insertion hole through which the cylindrical portion is inserted together with the connection member.
前記配列体の配列方向における少なくとも一方側に配置される弾性部材と、
前記配列体と前記弾性部材とを挟む一対のエンドプレートと、
前記配列体と前記弾性部材との間に配置される樹脂製のミドルプレートと、
前記一対のエンドプレート同士を連結する金属製の連結部材と、を備え、
前記ミドルプレートには、前記連結部材が挿通される貫通孔が設けられ、
前記ミドルプレートにおいて、前記配列体と対向する対向面から突出すると共に前記貫通孔と連通する樹脂製の筒状部が設けられており、
前記弾性部材と前記ミドルプレートとは互いに接触している、電池モジュール。 An array formed by arranging a plurality of battery cells;
An elastic member disposed on at least one side in the arrangement direction of the array;
A pair of end plates sandwiching the array and the elastic member;
A resin middle plate disposed between the array and the elastic member;
And a metallic connecting member for connecting the pair of end plates together,
The middle plate is provided with a through hole through which the connection member is inserted.
In the middle plate, a cylindrical portion made of resin is provided which protrudes from an opposing surface facing the array and communicates with the through hole.
The battery module, wherein the elastic member and the middle plate are in contact with each other.
前記セルホルダには、前記連結部材と共に前記筒状部が挿通される挿通孔が設けられている、請求項9記載の電池モジュール。 Each of the battery cells is held by a cell holder,
The battery module according to claim 9 , wherein the cell holder is provided with an insertion hole through which the cylindrical portion is inserted together with the connection member.
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